对比几种不同的 IO
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阻塞IO
应用进程被阻塞，直到数据从内核缓冲区复制到应用进程缓冲区中才返回。
特点：阻塞进程，CPU 利用率高
非阻塞IO
应用进程执行系统调用之后，内核返回一个错误码。应用进程可以继续执行，但是需要不断的轮训(增加了系统调用)来获知 I/O 是否完成。
特点：不阻塞进程，轮训增加了 CPU 消耗-
IO复用
单个进程可以等待多个套接字中的任何一个变为可读。这一过程会被阻塞，当某一个套接字可读时，把数据从内核复制到进程中。
特点：阻塞进程，无轮训 CPU -
异步 I/O
应用进程执行阻塞的调用会立即返回，应用进程可以继续执行，不会被阻塞，内核会在所有操作完成之后向应用进程发送信号。
特点：不阻塞进程，无轮训 CPU
同步IO 与 异步IO
同步与异步体现在 内核态到用户态的数据拷贝 是否阻塞等待
IO复用非异步IO，只是允许等待的 fd事件 变多了
- 同步IO：包含
阻塞IO、非阻塞IO、IO复用 - 异步IO：即
异步IO
需要注意IO复用本质是 同步IO
IO多路复用
异步IO
Epoll 与 Select
fd ：文件描述符
Select
- 描述符有限，最大值 1024
- 查询 fd 均遍历数组，O(n) 复杂度
- 轮训就绪状态的 fd 均需要传入所有 fd
- 每次轮训传入fd 都会触发用户态到内核态的拷贝
Epoll
- 描述符无限制
- fd 存放结构为红黑树，就绪 fd 事件触发回调插入就绪链表，读写 fd 事件的性能 O(logN)，查询就绪 fd 事件性能 O(1) (直接读取就绪链表)
- 通过就绪链表存放就绪状态的 fd 事件，查询时直接返回就绪链表
- 红黑树与就绪链表直接存放内核态中，避免了用户态与内核态间的大量拷贝 (epoll_wait 拷贝少量就绪 fd 句柄)
int epoll_create(int size);
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events,int maxevents, int timeout);
// epoll_create 创建 epoll，设定 fd 数量(内核开辟存储空间)
// epoll_ctl 管理 fd 事件的监控(红黑树的插入/删除)
// epoll_wait 返回相应就绪的事件的 fd(内核态向用户态拷贝就绪链表内的就绪事件)
epoll
LT 与 ET
- LT(水平触发)：epoll_wait 不会删除就绪链表，每次 epoll_wait 均返回
- ET(边缘触发)：epoll_wait 后会删除就绪链表
ET 下读写方式：
只要可读，就一直读，直到读完或失败
只要可写，就一直写，直到数据发送完或失败
【经典问题】
1. LT 下 ‘可写就绪’ 一直触发，怎么解决
要写数据时，添加fd可写事件通过 epoll_crt 添加到epoll里，写完后移除。
2. TCP accept
接收到连接到达时， while(accept) 循环处理所有连接，避免连接丢失
Reactor
反应堆模式
也叫 Dispatcher 模式，即 I/O 多路复用监听事件，收到事件后，根据事件类型分配（Dispatch）给某个线程。
单 Reactor 单进程 / 线程
只适用于业务处理非常快速的场景,不适用计算机密集型的场景。需要 handler 尽量快速地执行处理，否则会影响吞吐。
- Reactor 对象的作用是监听和分发事件；
- Acceptor 对象的作用是获取连接；(连接建立的事件，则交由 Acceptor 对象进行处理)
- Handler 对象的作用是处理业务；(不是连接建立事件， 则交由当前对应的 Handler 来处理)
单 Reactor 单进程 / 线程
单 Reactor 多进程 / 线程
事件处理由 worker 线程池负责，解决了单线程下 handler处理耗时导致吞吐降低的问题。
但还存在大并发量情况下 dispatch 速率影响吞吐的问题。
单 Reactor 多进程 / 线程
多(主从) Reactor 多进程 / 线程
Reactor 只负责 dispatch 事件，因此为了充分利用cpu，可以通过多 Reactor 并行 dispatch。
主从 Reactor，主负责建立连接(处理accept)，子 Reactor 负责 dispatch 事件到 worker 线程池
多(主从) Reactor 多进程 / 线程
